ตามรูปแรงที่ลูกสูบกระทำต่อแกสมีทิศทางลง ขณะที่ระยะขจัด d มีทิศขึ้น ดังนั้นลูกสูบทำงานลบต่อแกส งานที่ทำแสดงถึงการส่งผ่านพลังงานจากแกสไปยังสิ่งแวดล้อม (กล่าวได้เหมือนกันว่าแกสทำงานบวกต่อลุกสูบ) ลูกสูบผลักดันต่อแกสด้วยขนาดของแรง F = PA เมื่อ P เป็นความดันของแกส และ A คือพื้นที่ภาคตัดขวางของลูกสูบ แรงไม่คงที่เนื่องจากความดันลดลงขณะที่แกสขยายตัว จากนี้จะแสดงให้เห็นว่างานที่ทำโดยตัวแปรแรงคือพื้นที่ใต้กราของแรง Fx(x)
เพื่อดูว่างานสัมพันธ์กับพื้นที่ใต้เคิร์ฟ พิสูจน์ได้ว่า PV มีมิติหรือเป็นหน่วยของงานหรือพลังงานดังนี้
เมื่อคิดให้ลูกสูบเคลื่อนออกที่ละน้อยๆ d น้อยมากที่ทำให้คิดได้ว่าความดันไม่ได้เปลี่ยนไปอย่างมีนัยสำคัญ งานที่ทำต่อแกสจะเป็น
W = Fdcos180 = -PAd = -pAV
ดังนั้นงานที่ทำต่อแกสคือ
W = -PAV
No comments:
Post a Comment